劉 媛， 戚露月， 顧偉光， 劉 津

(1.江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇淮安 223005； 2.蘇州大學(xué)附屬第二醫(yī)院，江蘇蘇州 215004；3.江蘇省蘇州市吳中人民醫(yī)院，江蘇蘇州 215128； 4.江蘇省濱?？h人民醫(yī)院，江蘇濱海 224500)

疲勞是指機(jī)體生理過程不能將其機(jī)能持續(xù)在一特定水平或各器官不能維持其預(yù)定的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度時(shí)所處的狀態(tài)，是體力或腦力活動(dòng)到某一階段所呈現(xiàn)的生理現(xiàn)象，也是機(jī)體防止機(jī)能衰竭所產(chǎn)生的保護(hù)反應(yīng)，表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)機(jī)能和工作效率下降等。因此，安全有效的抗疲勞資源和功能食品開發(fā)一直備受學(xué)者關(guān)注。目前抗疲勞食品因子研究領(lǐng)域主要包括動(dòng)物抗疲勞肽[1-3]、植物抗疲勞肽[4]、支鏈氨基酸[5-7]、植物多糖[8-9]、礦物質(zhì)[10]、維生素[11]、黃酮類物質(zhì)[12-15]、植物多酚和生物堿[16]等?？蛊跈C(jī)制主要包括能量代謝[4]、清除代謝產(chǎn)物[17]、清除自由基[18]和促進(jìn)修復(fù)損傷組織[19]等。研究方法主要依據(jù)衛(wèi)生部《保健食品檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定進(jìn)行，同時(shí)結(jié)合志愿者試驗(yàn)、臨床試驗(yàn)等試驗(yàn)方法。

食品藥品監(jiān)督管理總局共審批注冊(cè)緩解體力疲勞功能產(chǎn)品超過2 100個(gè)，但大部分是以西洋參、冬蟲夏草等高成本中藥材為原料，難以普及大眾消費(fèi)者。小麥苗作為一種廣泛、易得和廉價(jià)的植物資源，富含鈣和鉀等70余種礦物質(zhì)、維生素、SOD、植物黃酮和優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，是天然的堿性食品，現(xiàn)已證實(shí)麥苗具有調(diào)節(jié)血脂和血糖、抗氧化、清除自由基、延緩細(xì)胞衰老、增強(qiáng)抵抗力和乙醇性肝損傷保護(hù)作用[20-23]。本研究擬以麥苗含糖運(yùn)動(dòng)飲料為對(duì)象，測(cè)定小鼠負(fù)重力竭游泳時(shí)間、尿素氮、全血乳酸、肌乳酸、肝糖原、肌糖原等生化指標(biāo)，從而評(píng)價(jià)麥苗運(yùn)動(dòng)飲料的抗疲勞功能，以期為小麥苗來源的抗疲勞食品開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

小麥品種淮麥19號(hào)種子：由江蘇徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提供；健康C57BL/6小鼠[體質(zhì)量(21.66±1.82) g，360只，雌雄各半]，由蘇州大學(xué)提供；血乳酸試劑盒、肌乳酸試劑盒、肝/肌糖原試劑盒、血尿素氮試劑盒：南京建成生物工程研究所產(chǎn)品；蔗糖、低聚果糖、葡萄糖、檸檬酸、食鹽：市售產(chǎn)品。

UV2600紫外可見分光光度計(jì)：上海精密科學(xué)儀器有限公司；游泳恒溫箱(長50 cm×寬40 cm×高40 cm)：自制；800B冷凍離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠；K9840/SH220N凱氏定氮儀：濟(jì)南海能儀器公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 小麥苗運(yùn)動(dòng)飲料的制備 小麥苗采用水培法培養(yǎng)[22]，取12～15 cm高的小麥苗清洗后，采用體積分?jǐn)?shù)0.5%的過氧乙酸浸泡5 min消毒，洗凈后浸入10 g/L食鹽水，漂洗后投入2 g/L的維生素C溶液中30 min，再洗凈，按每100 g小麥苗加入15 mL水打漿，打漿過程中加入5 g/L的維生素C，4 ℃、13 000 r/min條件下冷凍離心2次，每次5 min，得到澄清小麥苗汁，-4 ℃條件下冷藏備用。將葡萄糖、蔗糖、檸檬酸、穩(wěn)定劑和環(huán)糊精按配方(表1)混勻后，緩慢加入預(yù)溶解低聚果糖的50 ℃溫水中直至溶解，加入預(yù)先制備好的小麥苗嫩葉汁[6]，緩慢攪拌混勻，100目過濾后，25 MPa均質(zhì)后，得到小麥苗運(yùn)動(dòng)飲料。

1.2.2 試驗(yàn)動(dòng)物分組和劑量 試驗(yàn)動(dòng)物隨機(jī)分成試驗(yàn)組S1、S2和對(duì)照組，每組10只，雌雄各半，全價(jià)顆粒飼料喂養(yǎng)以適應(yīng)環(huán)境；試驗(yàn)組S1和S2均分為4個(gè)劑量組，分別為 0.002 5、0.005 0、0.010 0、0.020 0 mL/g(體質(zhì)量，下同)，灌胃給藥，每日1次，35 d后測(cè)定各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)。

1.2.3 負(fù)重衰竭游泳試驗(yàn) 連續(xù)給藥35 d后，最后一次給藥結(jié)束8 h后，將自身體質(zhì)量5%的鉛皮負(fù)荷捆綁在尾部，將小鼠放在(30±1.0) ℃的游泳恒溫箱中游泳，小鼠自開始游泳至頭部完全沒入水面以下8 s后不再浮起的時(shí)間，記錄為負(fù)重衰竭游泳時(shí)間。

表1 麥苗復(fù)合飲料配方

1.2.4 血尿素氮的測(cè)定 連續(xù)給藥35 d，末次給藥結(jié)束 0.5 h 后，不負(fù)重在(30±1.0) ℃的游泳恒溫箱中游泳 90 min，撥眼球采血0.5 mL，血樣置于4 ℃條件下凝固后，5 000 r/min 條件下離心10 min分離血清，按照試劑盒操作說明測(cè)定尿素氮含量。

1.2.5 血乳酸和肌乳酸含量的測(cè)定 連續(xù)給藥35 d，末次給藥結(jié)束0.5 h后，小鼠負(fù)重2%體質(zhì)量，在(30±1.0) ℃的游泳恒溫箱中游泳30 min后休息15 min，撥眼球采血0.5 mL，血樣置于4 ℃條件下凝固后，5 000 r/min條件下離心10 min分離血清，按照試劑盒操作說明測(cè)定血乳酸含量。連續(xù)給藥35 d，末次給藥結(jié)束0.5 h后，小鼠負(fù)重2%體質(zhì)量，在(30±1.0) ℃ 的游泳恒溫箱中游泳30 min后休息15 min，頸椎脫臼法處死小鼠，精確稱取小鼠后腿肌肉0.1 g，按1 g ∶9 mL的比例加入生理鹽水，冰水浴勻漿后，3 000 r/min離心10 min分離血清，按照試劑盒操作說明測(cè)定肌乳酸含量。

1.2.6 肝糖原、肌糖原含量的測(cè)定 連續(xù)給藥35 d，末次給藥結(jié)束0.5 h后，取新鮮肝臟和肌肉，經(jīng)生理鹽水漂洗后濾紙吸干，精確稱質(zhì)量，按照糖原試劑盒操作說明測(cè)定肝糖原和肌糖原含量。

1.2.7 小麥苗運(yùn)動(dòng)飲料成分測(cè)定 干物質(zhì)含量的測(cè)定參照GB/T 8303—2013《茶 磨碎試樣的制備及其干物質(zhì)含量測(cè)定》進(jìn)行；蛋白質(zhì)含量參照GB5009.5—2016《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》進(jìn)行；可溶性糖含量測(cè)定參照NY/T 2742—2015《水果及制品可溶性糖的測(cè)定 3，5-二硝基水楊酸比色法》進(jìn)行；鈣含量的測(cè)定采用原子分光光度計(jì)法，參照GB 5009.92—2016《食品中鈣的測(cè)定》。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用IBM SPSS 20對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析和LSD法比較分析差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥苗運(yùn)動(dòng)飲料成分分析

對(duì)照組為雙蒸水，與試驗(yàn)組S1相比，S2組干物質(zhì)含量發(fā)生顯著變化(表2)，主要原因是試驗(yàn)組S2中加入了蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)含量豐富的小麥苗汁。

表2 小麥苗運(yùn)動(dòng)飲料主要成分含量

2.2 小鼠負(fù)重力竭游泳試驗(yàn)結(jié)果和分析

由表3可知，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組S1和S2除S1組最低劑量組外，其他劑量組小鼠負(fù)重力竭時(shí)間均顯著增加(P<0.05)，并呈現(xiàn)出一定劑量范圍內(nèi)的劑量正相關(guān)性。但同時(shí)S1組的最高劑量組與次高劑量組相比，小鼠負(fù)重力竭時(shí)間未顯著提升(P>0.05)，S2組亦是如此，說明糖類和小麥苗汁對(duì)小鼠負(fù)重力竭時(shí)間的提升存在飽和劑量值，這與公開的文獻(xiàn)報(bào)道[24]一致。與試驗(yàn)組S1相比，相同劑量條件下，試驗(yàn)組S2的小鼠負(fù)重力竭時(shí)間顯著增加(P<0.05)，且時(shí)間增加值顯著大于S1試驗(yàn)組與對(duì)照組相比的增加量(P<0.05)，說明小麥苗汁在試驗(yàn)飲料樣品中對(duì)負(fù)重力竭時(shí)間的貢獻(xiàn)度顯著高于糖類物質(zhì)，原因可能是2類物質(zhì)延長負(fù)重游泳力竭時(shí)間的機(jī)制不同，糖類物質(zhì)可提高肌糖原含量和血糖濃度，減少運(yùn)動(dòng)中肌糖原消耗，從而達(dá)到延長運(yùn)動(dòng)時(shí)間的目的；有研究報(bào)道蛋白質(zhì)[1-4]、礦物質(zhì)[10]、維生素[11]、黃酮類物質(zhì)[12-15]、SOD[24]等多種生物活性因子具有延長運(yùn)動(dòng)時(shí)間的功能，且機(jī)制不同，因此麥苗延長負(fù)重游泳力竭時(shí)間的機(jī)制相對(duì)復(fù)雜，有待進(jìn)一步研究。

表3 小鼠負(fù)重衰竭游泳試驗(yàn)結(jié)果

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。

2.3 血尿素氮測(cè)定結(jié)果和分析

由表4可知，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組S1和S2的小鼠血尿素氮顯著下降(P<0.05)，并呈現(xiàn)出一定劑量范圍的依數(shù)性，下降速率均呈現(xiàn)先快后慢的趨勢(shì)，可以預(yù)測(cè)血尿素氮下降存在最大飽和值和對(duì)應(yīng)的給藥劑量，這與公開的文獻(xiàn)報(bào)道[25]一致；與S1試驗(yàn)組相比，S2試驗(yàn)組使小鼠血尿素氮下降幅度更大，原因可能是麥苗中的蛋白質(zhì)可調(diào)節(jié)小鼠體內(nèi)的蛋白質(zhì)功能比例，使肌肉中的蛋白質(zhì)功能降低，維持肌肉中的能量平衡，使得機(jī)體對(duì)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的耐力和適應(yīng)性增強(qiáng)，延緩了運(yùn)動(dòng)性疲勞的發(fā)生。

2.4 血乳酸和肌乳酸含量測(cè)定結(jié)果和分析

由表5可知，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組S1和S2的全血乳酸和肌乳酸也呈現(xiàn)顯著下降(P<0.05)，同時(shí)呈現(xiàn)出一定劑量范圍的依數(shù)性，下降速率均呈現(xiàn)先快后慢的趨勢(shì)，可以預(yù)測(cè)全血乳酸和肌乳酸下降存在最大飽和值和對(duì)應(yīng)的給藥劑量，與血尿素氮類似，這與公開的文獻(xiàn)報(bào)道[24-25]一致。與S1試驗(yàn)組相比，S2試驗(yàn)組使小鼠全血乳酸和肌乳酸下降更為顯著，原因可能是，麥苗中的黃酮類物質(zhì)和蛋白質(zhì)的生物活性可使血液循環(huán)水平或攜氧能力提升，從而使得小鼠在運(yùn)動(dòng)過程中的能量代謝速率顯著增加，并及時(shí)清理代謝產(chǎn)物，從而減少乳酸堆積，達(dá)到延緩疲勞的目的，也有可能是麥苗中的鈣、鉀、鐵等金屬礦物質(zhì)元素形成的堿性環(huán)境對(duì)乳酸有一定的緩沖效應(yīng)。

表4 小鼠血尿素氮測(cè)定結(jié)果

表5 小鼠血乳酸和肌乳酸含量測(cè)定結(jié)果

2.5 肝糖原、肌糖原等生化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果和分析

由表6可知，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組S1和S2的肝糖原和肌糖原與尿素氮和血乳酸變化規(guī)律相似(P<0.05)，呈顯著提升且呈現(xiàn)出一定劑量范圍的劑量-效應(yīng)關(guān)系，下降速率均呈先快后慢的趨勢(shì)，這與文獻(xiàn)報(bào)道[24-25]一致；與S1試驗(yàn)組相比，S2試驗(yàn)組小鼠肝糖原和肌糖原增加幅度更高，原因可能是麥苗中的蛋白質(zhì)易被小鼠消化和吸收，從而提高了肝臟中糖原的儲(chǔ)備，使肝糖原氧化能力提升，從而達(dá)到延緩疲勞的作用，小鼠肌糖原顯著提升原因尚不清楚，有待進(jìn)一步研究。

表6 小鼠肝/肌糖原測(cè)定結(jié)果

3 結(jié)論

以麥苗運(yùn)動(dòng)飲料為對(duì)象，測(cè)定了小鼠負(fù)重力竭游泳時(shí)間、尿素氮、全血乳酸、肌乳酸、肝糖原、肌糖原等生化指標(biāo)，試驗(yàn)結(jié)果表明，與雙蒸水對(duì)照組和含糖試驗(yàn)組相比，麥苗運(yùn)動(dòng)飲料中的麥苗成分可使小鼠負(fù)重力竭游泳時(shí)間、肝糖原、肌糖原含量顯著增加(P<0.05)，尿素氮、全血乳酸和肌乳酸顯著降低(P<0.05)，并呈現(xiàn)出一定劑量范圍內(nèi)的劑量相關(guān)性，同時(shí)存在飽和劑量，依據(jù)衛(wèi)生部《保健食品檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》，負(fù)重力竭游泳試驗(yàn)呈陽性，且血乳酸、血清尿素氮、肝糖原/肌糖原等3項(xiàng)指標(biāo)中的任意2項(xiàng)指標(biāo)呈陽性，可判定該麥苗運(yùn)動(dòng)飲料具備緩解體力疲勞的功能。由此可見，麥苗可作為抗疲勞植物資源，使運(yùn)動(dòng)員在長時(shí)間高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中保持較高的肝糖原、肌糖原水平，降低運(yùn)動(dòng)中的乳酸積累，減輕運(yùn)動(dòng)機(jī)體疲勞感。